Il geotermico Dati Statistici al 31 dicembre 2008 a cura dell Ufficio Statistiche
INDICE Introduzione... 2 Glossario... 3 Impianti geotermoelettrici... 4 Gli impianti geotermoelettrici in Italia dal 1997 al 2008... 6 Evoluzione della potenza installata e della numerosità dal 1997 al 2008... 7 Produzione degli impianti geotermoelettrici in Italia dal 1997 al 2008... 8 Distribuzione della potenza installata nel 2008 secondo classe di potenza... 9 Distribuzione della produzione nel 2008 secondo classe di potenza... 10 Distribuzione provinciale degli impianti geotermoelettrici nel 2008... 11 Incidenza della produzione geotermica in Italia dal 1997 al 2008... 12 Distribuzione % delle ore di utilizzazione nel 2007 e nel 2008... 13 Produzione geotermica nel Mondo nel 2008... 14 Immagini... 16
Introduzione Il Geotermico, a cura dell Ufficio Statistiche, intende fornire un quadro di riferimento delle principali caratteristiche degli impianti geotermoelettrici in Italia a fine 2008. Il documento si apre con una sintetica descrizione degli impianti geotermoelettrici dove si spiega come il calore o meglio l energia geotermica del sottosuolo possa essere sfruttata per la produzione di energia elettrica. Successivamente si trovano tutte le informazioni che caratterizzano il parco impianti geotermoelettrici in Italia: numerosità, potenza e produzione. L analisi evidenzia come questa fonte sia contraddistinta da una sostanziale stabilità per tutte le grandezze evidenziate. Tra il 1997 e il 2008, il tasso medio annuo di crescita è pari allo 0,9% per la numerosità, al 2,2% per la potenza e al 3,2% per la produzione. Uno studio più minuzioso è stato svolto sulla distribuzione per classe di potenza nel 2008 della potenza efficiente lorda e della produzione. La classe caratteristica è quella con potenza compresa tra 10 e 20 che rappresenta il 29,0% della potenza installata totale e il 50,5% della produzione totale. Le installazioni geotermoelettriche si trovano in Italia nella sola regione Toscana come esplicitato dalle carte tematiche che, proprio per questa ragione, mettono in particolare risalto la distribuzione provinciale, con la provincia di Pisa che detiene il primato. Di seguito viene descritto il peso della produzione elettrica da fonte geotermica rispetto alla produzione totale da FER e la produzione lorda. Anche il confronto tra le ore di utilizzazione degli impianti nel 2007 e nel 2008 evidenzia, in coerenza con potenza e produzione, come la performance nei due anni sia stata molto simile. Il documento si chiude con il confronto della produzione Italiana geotermica con altri paesi del Mondo dove la fonte geotermica viene utilizzata. Il primato in termini di produzione assoluta spetta agli Stati Uniti mentre l Italia, tra i paesi considerati, si attesta al 3 posto. In Islanda la produzione totale, che equivale alla produzione da FER, è coperta per il 24,5% dalla produzione geotermica, in Italia la quota rispetto alla produzione da FER è pari al 9,5%, quella rispetto alla produzione lorda totale all 1,7%. I dati di produzione, potenza e numerosità degli impianti su cui sono state effettuate le elaborazioni statistiche provengono da fonte Terna. (2)
Glossario Potenza Efficiente: Massima potenza elettrica che può essere prodotta con continuità durante un intervallo di tempo sufficientemente lungo, supponendo tutte le parti dell impianto di produzione in funzione e in condizioni ottimali di portata e di salto nel caso degli impianti idroelettrici, di disponibilità di combustibile e di acqua di raffreddamento nel caso degli impianti termoelettrici. E lorda se misurata ai morsetti dei generatori elettrici dell impianto, netta se depurata della potenza assorbita dai macchinari ausiliari necessari per il funzionamento dell impianto stesso e di quella perduta nei trasformatori necessari per elevare la tensione. Produzione: 1. Fase iniziale delle attività di un sistema elettrico. Consiste nella trasformazione delle fonti energetiche primarie in energia elettrica all interno delle centrali elettriche. Secondo la fonte energetica primaria utilizzata, la produzione assume la denominazione di termoelettrica (combustibili fossili, biomasse), geotermoelettrica (vapore geotermico), idroelettrica (salti d acqua ottenuti mediante derivazione di corsi d acqua), eolica (l energia del vento), fotovoltaica (l energia del sole convertita in energia elettrica grazie all effetto fotovoltaico), solare termodinamico CSP (Concentrating solar power: energia termica sprigionata dalla concentrazione dei raggi utilizzata per riscaldare un liquido termovettore e generare quindi energia elettrica). 2. Energia elettrica prodotta. E lorda se misurata ai morsetti dei generatori elettrici dell impianto di produzione, netta se depurata dell energia assorbita dai macchinari ausiliari necessari per il funzionamento dell impianto stesso e di quella perduta nei trasformatori necessari per elevare la tensione. Produzione FER: produzione lorda totale di energia elettrica da fonte rinnovabile. Ore di utilizzazione: sono pari al rapporto tra la produzione e la potenza efficiente (kwh/kw). Unità di misura: Potenza 1 =1.000 kw 1 GW=1.000.000 kw 1 TW=1.000.000.000 kw Produzione 1 h=1.000 kwh 1 GWh=1.000.000 kwh 1 TWh=1.000.000.000 kwh (3)
Impianti geotermoelettrici Un impianto geotermoelettrico ha la funzione di trasformare in energia elettrica l energia termica presente nel fluido geotermico (vapore d acqua oppure una miscela di acqua e vapore) che si forma grazie al contatto dell acqua con strati di roccia calda. La peculiarità dei bacini geotermici sfruttati da tali impianti è dovuta al fatto che il fluido geotermico è disponibile (a condizioni di temperatura e pressione sufficienti), a profondità relativamente modeste (da poche decine di metri fino a qualche migliaio di metri). Generalmente un impianto geotermoelettrico è costituito dai seguenti componenti: 1. sistema di raccolta, trattamento e convogliamento del fluido geotermico fino all impianto di produzione dell energia elettrica (pozzi, sistemi di sicurezza e sfioro a bocca pozzo, tubazioni di trasporto, sistemi di separazione acqua-vapore); 2. sistema di produzione dell energia elettrica (condotto di ammissione in turbina, turbinageneratore, trasformatore elevatore e connessione alla rete di trasporto); 3. sistema di trattamento del vapore esausto (condensatore e relativa pompa di estrazione condensato, torre di raffreddamento ad aria, sistema di estrazione dei gas incondensabili); 4. sistema di reiniezione dell acqua nel bacino geotermoelettrico. Possono anche essere presenti sistemi di abbattimento di alcuni composti presenti nei gas incondensabili (idrogeno solforato e mercurio), al fin di limitare l impatto ambientale dell impianto. (4)
Le emissioni in atmosfera di questi tipi di impianti dipendono dalle caratteristiche del fluido geotermico ma, per unità di energia prodotta, sono comunque decisamente inferiori a quelle derivanti da impianti alimentati con combustibile fossile. Schema impianto geotermoelettrico La produzione di elettricità è il principale impiego della fonte geotermica ma non l unico. Gli impieghi dipendono dalla temperatura dei fluidi geotermici che determina i possibili sfruttamenti. Questo è rappresentato nel seguente diagramma di Lindal. (5)
Gli impianti geotermoelettrici in Italia dal 1997 al 2008 Numerosità, potenza efficiente lorda e produzione n Potenza Installata Produzione GWh Ore di Utilizzazione h/ 1997 28 559 3.905,2 6.986,0 1998 30 579 4.213,7 7.277,5 1999 32 621 4.402,7 7.089,7 2000 33 627 4.705,2 7.510,3 2001 30 573 4.506,6 7.864,9 2002 34 707 4.662,3 6.594,5 2003 34 707 5.340,5 7.553,7 2004 31 681 5.437,3 7.984,3 2005 31 711 5.324,5 7.488,7 2006 31 711 5.527,4 7.774,1 2007 31 711 5.569,1 7.832,8 2008 31 711 5.520,3 7.764,1 Nella tabella sono annoverate numerosità, potenza efficiente lorda, produzione e ore di utilizzazione degli impianti geotermoelettrici in Italia tra il 1997 e il 2008. La variabilità nell arco del tempo di questa fonte è stata estremamente limitata. In Italia nel 2008 la potenza efficiente lorda degli impianti geotermoelettrici rappresenta il 3% della potenza totale degli impianti alimentati da FER, la produzione il 9,5% della produzione lorda da FER. (6)
Evoluzione della potenza installata e della numerosità degli impianti geotermoelettrici in Italia dal 1997 al 2008 N 800 50 700 600 500 400 559 28 579 30 621 32 627 33 573 30 707 707 34 34 681 31 711 711 711 711 31 31 31 31 45 40 35 30 25 300 20 200 15 10 100 5 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Potenza Istallata Numero Impianti 0 Nell arco temporale compreso tra il 1997 e 2008 la numerosità degli impianti aumenta secondo un tasso medio annuo pari allo 0,9%, la potenza pari allo 2,2%. Nei dodici anni considerati la leggera variabilità iniziale è stata seguita da un periodo di sostanziale stabilità: negli ultimi 5 anni non si sono registrate variazioni della numerosità e solamente tra il 2004 e il 2005 è la potenza installata è variata del 4,4%. 2004 2005 2006 2007 2008 Potenza Media 22,0 22,9 22,9 22,9 22,9 La sostanziale stabilità si riscontra anche nell andamento della potenza media degli impianti, il parco impianti istallato in Italia è caratterizzato negli ultimi 4 anni da una potenza media pari a 22,9. (7)
Produzione degli impianti geotermoelettrici in Italia dal 1997 al 2008 GWh 6.000 5.500 5.341 5.437 5.325 5.527 5.569 5.520 5.000 4.500 4.214 4.403 4.705 4.507 4.662 4.000 3.905 3.500 3.000 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Nella arco temporale compreso tra il 1997 e il 2008, la produzione è aumentata secondo un tasso medio annuo pari al 3,2%. Per fare una descrizione più dettagliata delle caratteristiche tecniche del parco impianti geotermoelettrici installati in Italia e data la stabilità di numerosità, potenza e produzione, si considera nelle pagine successive il 2008 come anno tipo. (8)
Distribuzione della potenza installata degli impianti geotermoelettrici in Italia nel 2008 secondo classe di potenza 500 N 50 45 400 361 40 35 300 30 25 200 21 206 20 114 15 100 0 30 4 5 1 Minore di 10 Tra 10 e 20 Tra 20 e 100 Maggiore di 100 10 5 0 Potenza Installata Numero Impianti Dimensione media in termini di potenza installata per classe: Minore di 10 Tra 10 e 20 Tra 20 e 100 Maggiore di 100 Totale Potenza Media 7,5 17,2 41,2 114,0 22,9 Il 67,7% degli impianti (21 di 31) appartengono alla classe compresa tra 10 e 20 e hanno in media potenza pari a 17,2. La classe tra 20 e 100 comprende il 16,1% degli impianti che hanno potenza media pari a 41,2. Nella classe più piccola in termini di installati ci sono il 12,9% degli impianti. (9)
Distribuzione della produzione geotermica in Italia nel 2008 secondo classe di potenza Minore di 10 Tra 10 e 20 Tra 20 e 100 Maggiore di 100 Totale n 4 21 5 1 31 Produzione GWh 220,6 2.787,1 1.619,5 893,1 5.520,3 Prod Media GWh 55,1 132,7 323,9 893,1 178,1 GWh Maggiore di 100 16,2% Minore di 10 4,0% Tra 20 e 100 29,3% Tra 10 e 20 50,5% La tabella e il grafico classificano la produzione di elettricità da fonte geotermica in Italia secondo la classe di potenza degli impianti. Il 50,5% della produzione deriva dagli impianti con potenza compresa tra 10 e 20, la loro produzione media è pari a 132,7 GWh. Il 29,3% compete agli impianti con potenza installata compresa tra 20 e 100. Il rimanente 20,2% è di competenza delle classi estreme. (10)
Distribuzione provinciale degli impianti geotermoelettrici nel 2008 Numerosità, Potenza efficiente lorda e Produzione. Regione Toscana N impianti = 31 Potenza = 711 Produzione = 5.520 GWh La carta tematica descrive la distribuzione provinciale degli impianti goetermoelettrici in Toscana. Il primato spetta alla provincia di Pisa nella quale ci sono il 45,2% degli impianti, una potenza installata totale pari al 52,5%, una produzione pari al 52,1%. Molto simili le caratteristiche totali delle installazioni nelle provincie di Siena e Grosseto che rappresentano rispettivamente il 29,0% e il 25,8% dei 31 impianti totali, il 23,6% e il 23,9% dei 711 totali installati ed infine il 23,4% e il 24,5% dei 5,5 TWh prodotti. (11)
Incidenza della produzione geotermica in Italia dal 1997 al 2008 Rapporto tra la produzione geotermica e la produzione FER % 12 10 8,4 9,0 8,5 9,2 8,3 9,7 11,3 10,0 11,0 10,9 11,6 9,5 8 6 4 2 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Rapporto tra la produzione geotermica e la produzione totale di energia elettrica % 2 1,6 1,6 1,7 1,7 1,6 1,6 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,7 1 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 (12)
Distribuzione % delle ore di utilizzazione degli impianti geotermoelettrici nel 2007 e nel 2008 % Impianti 100% 90% 80% 2007 2008 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 3.500 4.500 5.500 6.500 7.500 8.500 O re equivalenti d i utilizzazio n e Nel grafico ogni punto indica la percentuale di impianti che ha avuto ore di utilizzazione maggiori del valore definito sull asse delle x. Per esempio, il 100% degli impianti ha avuto ore di utilizzazione maggiori di 4.600 per il 2007 e di 4.900 per il 2008, mentre il 50% ha avuto in entrambi gli anni performance migliori di 7.900 ore. La distribuzione generale indica come la performance degli impianti sia stata molto simile. (13)
Italia Produzione geotermica nel mondo nel 2008 GWh Produzione lorda da fonte rinnovabile Produzione Geotermica Totale LORDA Austria 2 44.179 66.833 Germania 18 91.607 633.221 Giappone 2.762 95.910 1.085.228 Islanda 4.038 16.470 16.500 Italia 5.520 58.164 319.130 Messico 7.056 49.250 258.300 Nuova Zelanda 4.200 28.120 43.800 Portogallo 192 14.649 45.847 Stati Uniti 16.130 380.890 4.354.560 Turchia 98 34.330 198.600 Stime GSE su dati: IEA, Terna, Eurostat GWh 16.130 16.000 14.000 12.000 10.000 8.000 7.056 6.000 4.000 2.762 4.038 4.200 5.520 2.000 2 18 98 192 0 Portogallo Nuova Zelanda Austria Germania Turchia Islanda Giappone Stati Uniti Messico Nell analisi sono annoverati i principali paesi del mondo dove esistono installazioni di impianti geotermoelettrici. Tra quelli considerati l Italia occupa il terzo posto, preceduta da Messico e Stati Uniti. (14)
Incidenza della produzione geotermica nel mondo nel 2008 Rapporto tra la produzione geotermica e la produzione FER totale % 25 24,5 20 15 14,3 14,9 10 9,5 5 0,0 0,0 0,3 1,3 2,9 4,2 0 Austria Germania Turchia Portogallo Giappone Stati Uniti Messico Italia Islanda Nuova Zelanda Rapporto tra la produzione geotermica e la produzione lorda totale % 25 24,5 20 15 10 9,6 5 0,0 0,0 0,0 0,3 0,4 0,4 1,7 2,7 0 Germania Austria Turchia Giappone Stati Uniti Portogallo Messico Italia Islanda Nuova Zelanda In Italia la produzione geotermica rappresenta il 9,5% della produzione lorda da FER e l 1,7% della produzione lorda totale. Il primato, tra i paesi considerati, spetta all Islanda dove la percentuale è pari al 24,5% per entrambi gli indicatori, fatto dovuto alla minima differenza esistente in questo paese tra la produzione lorda totale e quella da FER. (15)
Immagini Fonte: sito internet geoclima.it Foto aerea impianto di Larderello. Fonte GSE (16)